一种刚性与柔性联合驱动的农产品采摘机械手的制作方法

本实用新型涉及机械手领域，具体为一种刚性与柔性联合驱动的农产品采摘机械手。

背景技术：

软体机器人是由柔韧性材质制造而成，高柔韧性，可以大范围的改变自身的形态并且利用自身的柔韧性可以实现对目标物的保护；传统的刚性机器人具有输出力矩大，运动快而精确的特点；针对西红柿等农产品刚性机械手易损伤，柔性机械手输出力不够的问题，本文设计了一种刚性与柔性联合驱动的农产品采摘机械手；保证输出力的同时也对农进行了保护。

技术实现要素：

本实用新型目的在于提供一种刚性与柔性联合驱动的农产品采摘机械手，以解决上述背景技术中提出的问题。

一种刚性与柔性联合驱动的农产品采摘机械手，包括软体驱动器，所述软体驱动器下方设有工作台，所述软体驱动器与工作台配合连接，所述工作台侧壁设有进气管和抽气管，所述进气管和抽气管均与工作台连通，所述工作台下方设有驱动主体，所述驱动主体内部左侧设有驱动气缸，驱动主体内部右侧设有止动气缸，所述驱动气缸与工作台配合连接，所述工作台上表面设有接触气压开关，所述止动气缸与接触气压开关配合连接。

优选的，所述工作台包括上支撑板和下支撑板，所述上支撑板和下支撑板固定连接，所述进气管和抽气管均与上支撑板连接，所述接触气压开关设于上支撑板中心处，所述接触气压开关包括内管，所述内管侧壁设有出气嘴，且出气嘴与内管连通，所述内管与进气管连通，内管外侧套接有外管，所述外管与内管滑动连接，外管底部设有第一弹簧，所述第一弹簧顶部与外管底部固定连接，第一弹簧的底端与上支撑板固定连接，所述外管侧壁设有连通管，所述连通管一端与外管连通，另一端与止动气缸配合连接，所述外管顶部设有封盖，所述驱动气缸包括驱动缸体，所述驱动缸体内中轴线处设有驱动杆，所述驱动杆为中空杆，所述下支撑板中部设有第一通孔，所述第一通孔与驱动杆连通，所述下支撑板上表面交错设有两个条形凹槽，所述第一通孔内设有密封板，所述密封板上部设有第二弹簧，所述第二弹簧顶端与上支撑板下表面固定连接，第二弹簧底端与密封板上表面固定连接，所述密封板下部设有第三弹簧，所述第三弹簧底端与驱动杆上表面固定连接，第三弹簧顶端与密封板下表面固定连接，所述驱动杆底部设有圆板，所述圆板与驱动缸体滑动连接，所述圆板外侧设有密封圈，所述驱动缸体底部设有驱动缸体进气管，所述驱动缸体进气管与驱动缸体连通，所述条形凹槽的两端均设有下腔室，且条形凹槽与下腔室连通，所述上支撑板下表面中心对称设有四个上腔室，所述上腔室与下腔室密封连接，所述上腔室与软体驱动器连通，所述止动气缸包括止动缸体，所述止动缸体内设有止动块，所述止动块与止动缸体滑动连接，所述止动块内部设有L型通孔，止动块上表面设有连接杆，所述连接杆为中空杆，连接杆顶端与下支撑板螺纹连接，所述连接杆底端与止动块螺纹连接，且连接杆底端与L型通孔一端连通，所述下支撑板上边部设有第二通孔，所述第二通孔顶端与连通管连通，且第二通孔底端与连接杆连通，所述止动缸体与驱动缸体之间设有挡板，所述挡板中部设有若干定位组件，所述定位组件包括限位凹槽，所述限位凹槽底部设有第三通孔，所述第三通孔与L形通孔另一端连通，所述限位凹槽内设有限位块，所述限位块与限位凹槽滑动连接，所述限位块前端面设有限位杆，所述限位杆外侧设有第四弹簧，所述第四弹簧一端与限位块前端面固定连接，另一端与限位凹槽内壁固定连接。

优选的，所述抽气管与其中一个上腔室连通。

优选的，所述连通管为中空管。

优选的，所述驱动杆顶部与下支撑板螺纹连接。

优选的，两个条形凹槽成十字形设置，且条形凹槽的中心与第一通孔连通。

本实用新型的有益效果为：向驱动气缸内充气，驱动气缸带动工作台向前运动，带动软体驱动器运动到待夹取的位置，当接触气压开关触碰到待抓取的物体，待抓取的物体对接触气压开关产生压力，此时向进气管内充气，充入的气体进入到止动气缸，使得驱动气缸停止工作，且驱动气缸内充入的气体带动软体驱动器将待抓取的物体包裹住，需要将物体松开时，抽气管末端连接有抽气泵，启动抽气泵对软体驱动器进行抽气，则可完成物体的放置。

外管受第一弹簧的作用力，连通管与出气嘴错开，当封盖受到待抓取物体的压力时，外管向下运动，此时出气嘴与连通管连通，此时向进气管充入气体，气体经由出气嘴进入到连通管内，并且驱动止动气缸运动，止动气缸的运动使驱动气缸停止运行。

当需要驱动工作台移动时，向驱动缸体进气管内通入气体，充入的气体推动圆板，圆板带动与其连接的驱动杆发生运动，当驱动杆发生运动时，可同步带动工作台移动，当外管受到压力时，止动气缸将圆板的位置固定，此时圆板下方充入的气体进入驱动杆内，并经由驱动杆将第一通孔内的密封板向上顶起，当密封板移动到一定高度时，条形凹槽与第一通孔连通，充入的气体最终进入到软体驱动器内，并且带动软体驱动器对待抓取的物体进行抓握，抓取结束后停止向驱动缸体进气管充气。

当需要松开抓取的物体时，启动抽气泵进行抽气，将软体驱动器内的气体抽出，此时软体驱动器可将物体松开。

当外管承受压力时，进气管通入的气体顺着连通管进入到第二通孔，之后依次经过连接杆和L型通孔，进入到定位组件，进气管通入的气体通过对限位块施加压力，使得限位杆伸出，对圆板进行限位，防止圆板继续向上移动。

附图说明

图1为本实用新型所述的一种刚性与柔性联合驱动的农产品采摘机械手轴测图。

图2为本实用新型所述的一种刚性与柔性联合驱动的农产品采摘机械手结构示意图。

图3为图2中A处局部放大图。

图4为图2中B处局部放大图。

图5为图2中C处局部放大图。

其中：1、软体驱动器；2、工作台；21、上支撑板；211、上腔室；22、下支撑板；221、条形凹槽；222、下腔室；223、第二通孔；225、第二弹簧；226、密封板；227、第一通孔；228、第三弹簧；3、驱动气缸；31、驱动缸体；32、驱动杆；33、圆板；34、密封圈；5、止动气缸；51、止动缸体；52、连接杆； 53、止动块；54、L型通孔；55、挡板；551、第三通孔；552、限位凹槽；553、限位块；554、限位杆；555、第四弹簧；6、进气管；7、抽气管；8、连通管；9、接触气压开关；91、外管；92、内管；93、封盖；94、第一弹簧；95、出气嘴； 10、驱动缸体进气管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图5所示，一种刚性与柔性联合驱动的农产品采摘机械手，包括软体驱动器1，所述软体驱动器1下方设有工作台2，所述软体驱动器1与工作台2配合连接，所述工作台2侧壁设有进气管6和抽气管7，所述进气管6和抽气管7均与工作台2连通，所述工作台2下方设有驱动主体，所述驱动主体内部左侧设有驱动气缸3，驱动主体内部右侧设有止动气缸5，所述驱动气缸3与工作台2配合连接，所述工作台2上表面设有接触气压开关9，所述止动气缸5与接触气压开关9配合连接。向驱动气缸3内充气，驱动气缸3带动工作台2向前运动，带动软体驱动器1运动到待夹取的位置，当接触气压开关9触碰到待抓取的物体，待抓取的物体对接触气压开关9产生压力，此时向进气管6内充气，充入的气体进入到止动气缸5，使得驱动气缸3停止工作，且驱动气缸3内充入的气体带动软体驱动器1将待抓取的物体包裹住，需要将物体松开时，抽气管7末端连接有抽气泵，启动抽气泵7对软体驱动器1进行抽气，则可完成物体的放置。

所述工作台2包括上支撑板21和下支撑板22，所述上支撑板21和下支撑板22固定连接，所述进气管6和抽气管7均与上支撑板21连接，所述接触气压开关9设于上支撑板21中心处，所述接触气压开关9包括内管92，所述内管92 侧壁设有出气嘴95，且出气嘴95与内管92连通，所述内管92与进气管6连通，内管92外侧套接有外管91，所述外管91与内管92滑动连接，外管91底部设有第一弹簧94，所述第一弹簧94顶部与外管91底部固定连接，第一弹簧94的底端与上支撑板21固定连接，所述外管91侧壁设有连通管8，所述连通管8一端与外管91连通，另一端与止动气缸5配合连接，所述连通管8为中空管，所述外管91顶部设有封盖93。外管91受第一弹簧94的作用力，连通管8与出气嘴95错开，当封盖93受到待抓取物体的压力时，外管91向下运动，此时出气嘴95与连通管8连通，此时向进气管6充入气体，气体经由出气嘴95进入到连通管8内，并且驱动止动气缸5运动，止动气缸5的运动使驱动气缸3停止运行。

所述驱动气缸3包括驱动缸体31，所述驱动缸体31内中轴线处设有驱动杆 32，所述驱动杆32为中空杆，所述驱动杆32顶部与下支撑板22螺纹连接，所述下支撑板22中部设有第一通孔227，所述第一通孔227与驱动杆32连通，所述下支撑板22上表面交错设有两个条形凹槽221，两个条形凹槽221成十字形设置，且条形凹槽221的中心与第一通孔227连通，所述第一通孔227内设有密封板226，所述密封板226上部设有第二弹簧225，所述第二弹簧225顶端与上支撑板21下表面固定连接，第二弹簧225底端与密封板226上表面固定连接，所述密封板226下部设有第三弹簧228，所述第三弹簧228底端与驱动杆32上表面固定连接，第三弹簧228顶端与密封板226下表面固定连接，所述驱动杆 32底部设有圆板33，所述圆板33与驱动缸体31滑动连接，所述圆板33外侧设有密封圈34，所述驱动缸体31底部设有驱动缸体31进气管6，所述驱动缸体进气管10与驱动缸体31连通，所述条形凹槽221的两端均设有下腔室222，且条形凹槽221与下腔室222连通，所述上支撑板21下表面中心对称设有四个上腔室211，所述上腔室211与下腔室222密封连接，所述上腔室211与软体驱动器 1连通。当需要驱动工作台2移动时，向驱动缸体进气管10内通入气体，充入的气体推动圆板33，圆板33带动与其连接的驱动杆32发生运动，当驱动杆32 发生运动时，可同步带动工作台2移动，当外管91受到压力时，止动气缸51 将圆板33的位置固定，此时圆板33下方充入的气体进入驱动杆32内，并经由驱动杆32将第一通孔227内的密封板226向上顶起，当密封板226移动到一定高度时，条形凹槽221与第一通孔227连通，充入的气体最终进入到软体驱动器 1内，并且带动软体驱动器1对待抓取的物体进行抓握，抓取结束后停止向驱动缸体进气管10充气。

所述抽气管7与其中一个上腔室211连通。当需要松开抓取的物体时，启动抽气泵进行抽气，将软体驱动器1内的气体抽出，此时软体驱动器1可将物体松开。

所述止动气缸5包括止动缸体51，所述止动缸体51内设有止动块53，所述止动块53与止动缸体51滑动连接，所述止动块53内部设有L型通孔54，止动块53上表面设有连接杆52，所述连接杆52为中空杆，连接杆52顶端与下支撑板22螺纹连接，所述连接杆52底端与止动块53螺纹连接，且连接杆52底端与 L型通孔54一端连通，所述下支撑板22上边部设有第二通孔223，所述第二通孔223顶端与连通管8连通，且第二通孔223底端与连接杆52连通，所述止动缸体51与驱动缸体31之间设有挡板55，所述挡板55中部设有若干定位组件，所述定位组件包括限位凹槽552，所述限位凹槽552底部设有第三通孔551，所述第三通孔551与L形通孔54另一端连通，所述限位凹槽552内设有限位块553，所述限位块553与限位凹槽552滑动连接，所述限位块553前端面设有限位杆 554，所述限位杆554外侧设有第四弹簧555，所述第四弹簧555一端与限位块 553前端面固定连接，另一端与限位凹槽552内壁固定连接。当外管91承受压力时，进气管6通入的气体顺着连通管8进入到第二通孔223，之后依次经过连接杆52和L型通孔54，进入到定位组件，进气管6通入的气体通过对限位块 553施加压力，使得限位杆554伸出，对圆板33进行限位，防止圆板33继续向上移动。

具体工作原理：向驱动气缸3内充气，驱动气缸3带动工作台2向前运动，带动软体驱动器1运动到待夹取的位置，当接触气压开关9触碰到待抓取的物体，待抓取的物体对接触气压开关9产生压力，此时向进气管6内充气，充入的气体进入到止动气缸5，使得驱动气缸3停止工作，且驱动气缸3内充入的气体带动软体驱动器1将待抓取的物体包裹住，需要将物体松开时，抽气管7末端连接有抽气泵，启动抽气泵7对软体驱动器1进行抽气，则可完成物体的放置。外管 91受第一弹簧94的作用力，连通管8与出气嘴95错开，当封盖93受到待抓取物体的压力时，外管91向下运动，此时出气嘴95与连通管8连通，此时向进气管6充入气体，气体经由出气嘴95进入到连通管8内，并且驱动止动气缸5运动，止动气缸5的运动使驱动气缸3停止运行。当需要驱动工作台2移动时，向驱动缸体进气管10内通入气体，充入的气体推动圆板33，圆板33带动与其连接的驱动杆32发生运动，当驱动杆32发生运动时，可同步带动工作台2移动，当外管91受到压力时，止动气缸51将圆板33的位置固定，此时圆板33下方充入的气体进入驱动杆32内，并经由驱动杆32将第一通孔227内的密封板226 向上顶起，当密封板226移动到一定高度时，条形凹槽221与第一通孔227连通，充入的气体最终进入到软体驱动器1内，并且带动软体驱动器1对待抓取的物体进行抓握，抓取结束后停止向驱动缸体进气管10充气。当需要松开抓取的物体时，启动抽气泵进行抽气，将软体驱动器1内的气体抽出，此时软体驱动器1 可将物体松开。当外管91承受压力时，进气管6通入的气体顺着连通管8进入到第二通孔223，之后依次经过连接杆52和L型通孔54，进入到定位组件，进气管6通入的气体通过对限位块553施加压力，使得限位杆554伸出，对圆板 33进行限位，防止圆板33继续向上移动。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。